过渡元素负离子与氪气氙气碰撞过程实验及理论研究

摘要

对负离子与原子分子碰撞电子脱附实验研究不仅能为“电子关联”理论的研究提供必不可少的实验依据，还可以对天文物理学、等离子物理、地球电离层物理等领域的研究提供重要的参数。本论文主要内容为对过渡元素负离子与惰性气体Kr、Xe碰撞过程单电子脱附截面的实验测量和理论计算。主要工作如下:
　　一、利用基于MCP的位置灵敏探测器，采用增长率方法测量了10～30keV能量范围内过渡元素Ti-、Fe-、Co-、Ni-、Cu-、Ag-、Au-、Rh-、Ir-等负离子与氪气、氙气碰撞过程的单电子脱附截面。通过测量上述负离子与氪气、氙气碰撞的单电子脱附截面，填补了这些元素与这段能区在实验数据上的空白。将这些实验数据和以前与Ar碰撞单电子脱附截面对比后，发现负离子的单电子脱附截面都随入射离子速度的增加而增大，影响电子脱附截面的因素除了已知的电子的亲和能(E)，参与脱附过程的电子数目(n)或者电子结构，负离子半径(R)及负离子速度（vp）以外，负离子与靶原子之间的质量关系也在影响着电子的脱附截面，而且负离子的亲和能和负离子与靶原子之间的质量关系起着很重要的作用。这些实验研究结果已被atomic data and nuclear data tables接收。
　　二、首次尝试使用基于能量沉积物理模型的DEPOSIT程序计算5～50keV能量范围内Cu-、Ag-、Au-、Co-、Rh-、Ir-与Ar、Kr、Xe碰撞过程单电子脱附截面。计算结果与实验点在数量级上吻合，数值上的差距大致在一两倍的范围内。

目录

摘要

第一章 引言

1.1 研究背景与意义

1.2 近些年国内外研究现状

1.3 本文的研究内容和完成情况

第二章 过渡元素负离子与惰性气体碰撞过程单电子脱附截面实验研究

2.1 实验原理

2.2 负离子与气体碰撞电子脱附实验装置

2.2.1 铯溅射负离子源

2.2.2 同位素分离器

2.2.3 真空系统

2.2.4 气室与供气系统

2.2.5 探测系统

2.2.6 信号处理与获取系统

2.3 实验结果与分析

2.3.1 数据处理方法

2.3.2 单电子脱附实验结果与分析

2.4 本章小结

第三章 过渡元素负离子与惰性气体碰撞过程单电子脱附截面理论研究

3.1 能量沉积物理模型

3.2 程序计算简介

3.2.1 源程序设计

3.2.2 输入文件

3.2.3 输出文件

3.3 计算结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 工作总结与展望

硕士期间已发表和将要发表论文

参考文献

致谢

声明